المصفوفة (الجيولوجيا)

المادة الأساسية أو الكتلة الأرضية للصخر هي كتلة المادة ذات الحبيبات الدقيقة التي تندمج فيها الحبيبات الأكبر حجماً أو البلورات أو الشظايا .

تتكون مصفوفة الصخور النارية من بلورات دقيقة الحبيبات، غالباً ما تكون مجهرية ، تتخللها بلورات أكبر حجماً تُسمى البلورات الكبيرة . يشير هذا النسيج البورفيري إلى تبريد الصهارة على مراحل متعددة . فعلى سبيل المثال، يحتوي الأنديزيت البورفيري على بلورات كبيرة من البلاجيوكلاز ضمن مصفوفة دقيقة الحبيبات. وفي جنوب أفريقيا أيضاً ، يُستخرج الماس غالباً من مصفوفة صخرية طينية متجوّية ( كيمبرلايت ) تُسمى "الأرض الصفراء".

تتكون مصفوفة الصخور الرسوبية من مادة رسوبية دقيقة الحبيبات، مثل الطين أو الغرين ، تتخللها حبيبات أو شظايا أكبر حجماً. ويُستخدم هذا المصطلح أيضاً لوصف المادة الصخرية التي تتخللها الأحفورة .

تكون جميع الرواسب في البداية غير متماسكة (مثل الرمال والطين والحصى وطبقات الأصداف)، وقد تبقى على هذه الحالة لفترة غير محددة. مرت ملايين السنين منذ أن تجمعت بعض طبقات العصر الثالث المبكر في قاع المحيط، ومع ذلك فهي هشة للغاية (مثل طين لندن ) ولا تختلف كثيرًا عن العديد من التراكمات الحديثة. هناك استثناءات قليلة للقاعدة التي تنص على أن الصخور الرسوبية تصبح أكثر صلابة مع ازدياد عمرها. عمومًا، كلما كانت الطبقات أقدم، زادت احتمالية امتلاكها للصلابة التي يُشير إليها مصطلح "الصخر". ^{[ 1 ]}

يبدو أن ضغط الرواسب الحديثة على الكتل الصخرية السفلية أحد أسباب هذا التصلب، وإن لم يكن سببًا رئيسيًا بحد ذاته. يُعزى تأثير الماء المتسرب عمومًا إلى فعاليته، حيث يحمل معه المواد القابلة للذوبان في الماء ثم يعيد ترسيبها في المسامات والتجاويف. من المحتمل أن تتسارع هذه العملية بفعل الضغط المتزايد الناتج عن الكتل الصخرية العلوية، وإلى حد ما أيضًا بفعل ارتفاع درجة الحرارة الذي يحدث حتمًا في الصخور المدفونة على عمق معين تحت السطح. مع ذلك، قد يكون ارتفاع درجة الحرارة طفيفًا؛ فنحن نعرف أكثر من حالة لرواسب دُفنت تحت أربعة أو خمسة أميال من طبقات مماثلة (مثل أجزاء من الحجر الرملي الأحمر القديم )، ومع ذلك لا يظهر أي فرق ملحوظ بين الطبقات ذات التركيب المماثل في أعلى السلسلة وبالقرب من قاعدتها. لو كانت الرواسب قد تعرضت لـ"حرارة شديدة"، أي لارتفاع كبير في درجة الحرارة، لظهرت الفروق بوضوح. ^{[ 1 ]}

تكون المادة الرابطة المُعاد ترسيبها في أغلب الأحيان كلسية أو سيليسية. تتحول الأحجار الجيرية ، التي كانت في الأصل عبارة عن تراكمات غير متماسكة من الأصداف والمرجان وغيرها، إلى صخور صلبة بهذه الطريقة؛ وغالبًا ما تحدث هذه العملية بسهولة مذهلة، كما هو الحال في الأجزاء العميقة من الشعاب المرجانية ، أو حتى في كتل الرمال الصدفية التي تحملها الرياح وتتعرض فقط لتأثير المطر. قد تترسب المادة الرابطة بانتظام في شكل بلوري متصل على الحبيبات الأصلية، حيثما كانت بلورية، وحتى في الأحجار الرملية (مثل رمل كينتيش )، غالبًا ما تُغلف مصفوفة بلورية من الكالسيت حبيبات الرمل. كما أن تحول الأراغونيت إلى كالسيت، وتحول الكالسيت إلى دولوميت ، من خلال تكوين كتل بلورية جديدة في باطن الصخر، يُسرّع عادةً من عملية التماسك. السيليكا أقل قابلية للذوبان في المياه العادية، ولكن حتى هذا المكون من مكونات الصخور يذوب ويعاد ترسيبه بتكرار كبير. تتماسك العديد من الأحجار الرملية بكمية ضئيلة للغاية من السيليكا الغروية أو السيليكا البلورية الدقيقة؛ فعند استخراجها حديثًا من المحجر تكون لينة وسهلة التشكيل، ولكن بعد تعرضها للهواء لفترة من الزمن تصبح أكثر صلابة، حيث يتصلب الملاط السيليسي فيها ويتحول إلى حالة صلبة. وتحتوي أنواع أخرى على قشور دقيقة من الكاولين أو الميكا . ويمكن ضغط المواد الطينية بمجرد الضغط، مثل الجرافيت والمعادن الأخرى ذات القشور. ^{[ 1 ]}